電路與電子學(xué)LTspice分析與仿真 課件 【ch11】直流電源

直流電源電路與電子學(xué)LTspice分析與仿真第十一章國家精品課程·國家電工電子教學(xué)基地教材新工科建設(shè)·計(jì)算機(jī)類系列教材01典型例題解答與仿真典型例題解答與仿真例11-1-1電路如圖11-1-1(a)所示，試計(jì)算Uo的可調(diào)范圍。解:運(yùn)算放大器工作在線性放大狀態(tài)下，其反相輸入端電位與同相輸入端電位近似相等由于三端穩(wěn)壓器1117-5.0的輸出電壓為5V，Ur1=2.5V。當(dāng)Rp滑動(dòng)頭在最上端時(shí)，流過采樣電路(R3、R4和Rp)的電流最大，輸出電壓也最大，即典型例題解答與仿真例11-1-1當(dāng)Rp滑動(dòng)頭在最下端時(shí)，輸出電壓最小，即在輸入電壓30V上添加峰值為0.7V的波動(dòng)電壓，經(jīng)過三端穩(wěn)壓器后，輸出電壓波形僅有峰峰值為3.1mV的波動(dòng)，直流電壓仿真結(jié)果為22.52V。在輸入電壓30V上添加峰值為07V的波動(dòng)電壓，經(jīng)過三端穩(wěn)壓器后，輸出電壓波形有峰峰值為.5mV的波動(dòng)，直流電壓仿真結(jié)果為5.64V。典型例題解答與仿真典型例題解答與仿真典型例題解答與仿真例11-1-3LM317正電壓可調(diào)輸出電路如圖11-1-3所示。LM317是三端式可調(diào)輸出電壓集成穩(wěn)壓器，輸出電壓可調(diào)范圍是1.25V~37V，最大輸出電流為1.5A。輸出端與調(diào)節(jié)端之間的電壓始終保持為1.25V，調(diào)整R2可改變ADJ端的電位，達(dá)到調(diào)節(jié)輸出電壓的目的。試回答以下問題:(1)寫出輸出電壓Uo的表達(dá)式。(2)如果輸出電壓為9V，則R2應(yīng)為多少?典型例題解答與仿真例11-1-3解:(1)忽略可調(diào)端的電流，得所以有所以典型例題解答與仿真例11-1-3(2)因?yàn)?，有仿真結(jié)果與計(jì)算結(jié)果不一致，這是因?yàn)榭烧{(diào)節(jié)端的電流不為0。典型例題解答與仿真02典型習(xí)題解答與仿真典型習(xí)題解答與仿真11-2-1圖11-2-1(a)為全波整流電容濾波電路，，二極管正向壓降為0.71V，輸入電壓u1(有效值為220V)為50Hz的正弦波信號(hào)。試回答下列問題:(1)若D2開路，會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象?(2)若U21=U22=10V(有效值)，Uo為多大?解:(1)當(dāng)D2開路時(shí)，交流電壓負(fù)半周負(fù)載中無電流，故電路變?yōu)榘氩ㄕ鳛V波電路。典型習(xí)題解答與仿真11-2-1(2)用鋸齒波近似計(jì)算圖11-2-1(a)的仿真電路如圖11-2-1(b)所示，瞬態(tài)分析仿真結(jié)果如圖11-2-1(c)所示。圖11-2-1(d)是.meas仿真結(jié)果，其中，V(a)即為u21，其有效值為9.998V，輸出的平均值為12.694V。仿真結(jié)果與計(jì)算結(jié)果基本一致。典型習(xí)題解答與仿真典型習(xí)題解答與仿真11-2-2在圖11-2-2(a)中，已知變器二次交流電壓是峰值為22V、頻率為50Hz的正弦波信號(hào)，,求在下列各種情況下輸出直流電壓Uo的大小。(1)二極管正向管壓降為0.78V，Uo=?(2)只有C開路，Uo=?(3)只有Rl開路，此時(shí)二極管正向管壓降為0.7V，Uo=?典型習(xí)題解答與仿真11-2-2解:(1)用鋸齒波近似計(jì)算圖11-2-2(a)的仿真電路如圖11-2-2(b)所示，瞬分析仿真結(jié)果如圖11-2-2(c)所示V(out)的平均值為19.7V，與計(jì)算結(jié)果基本一致。典型習(xí)題解答與仿真11-2-2(2)當(dāng)C開路時(shí)，是全波整流電路，輸出直流電壓為當(dāng)C開路時(shí)，其仿真結(jié)果如圖11-2-2(d)所示，V(out)的平均值為12.56V，略小于計(jì)算結(jié)果。因?yàn)閡2小于二極管死區(qū)電壓，所以輸出電壓為0V;而計(jì)算結(jié)果是按照標(biāo)準(zhǔn)正弦波得出的。典型習(xí)題解答與仿真(3)當(dāng)Rl開路時(shí)，只有C充電回路，沒有放電回路，輸出直流電壓為其仿真結(jié)果如圖11-2-2(e)所示，v(out)的平均值為20.55V，與計(jì)算結(jié)果基本一致。典型習(xí)題解答與仿真典型習(xí)題解答與仿真11-2-3在如圖11-2-3(a)所示的串聯(lián)型線性調(diào)整式穩(wěn)壓電路中，放大器采用差動(dòng)放大電路，其中可調(diào)電位器，

，輸入電壓u1是50Hz的正弦波信號(hào)，其峰值為220V。試求:(1)輸出電壓最大值和最小值各為多少?(2)當(dāng)Uo=Uomax時(shí)，調(diào)整管壓降UCE1=3V，整流二極管正向管壓降為0.8V，C兩端并聯(lián)等效電阻Ri為267歐，求U2的峰值為多少?典型習(xí)題解答與仿真典型習(xí)題解答與仿真典型習(xí)題解答與仿真典型習(xí)題解答與仿真11-2-3解:(1)輸出電壓最大值為輸出電壓最小值為典型習(xí)題解答與仿真11-2-3求Uomin的仿真電路如圖11-2-3(b)所示，其仿真結(jié)果如圖11-2-3(c)所示，.meas仿真結(jié)果如圖11-2-3(d)所示,V(out)的平均值為7.229V。求Uomax的仿真電路如圖11-2-3(e)所示，其仿真結(jié)果如圖11-2-3(f)所示，.meas仿真結(jié)果如圖11-2-3(g)所示，v(out)的平均值為12.404V。典型習(xí)題解答與仿真11-2-3(2)當(dāng)Uo=Uomax=12.4V時(shí)，調(diào)整管壓降Uce1=3V，有U1=15.4V，U2的峰值